Question

5．小明同学用斜面和小车做测量平均速度的实验，装置如图，具体过程如下：

（1）用刻度尺量出斜面顶端A处到斜面底端C点处的距离s₁．
（2）在C处放置挡板，从A点释放小车，用秒表测量小车从斜面顶端A运动到C点挡板处的时间t₁；
（3）小车通过斜面AC全程的平均速度计算式v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$．
（4）将挡板移至AC的中点B处，测出AB路程s₂（如图2），从A点释放小车，测出从A到B所用的时间t₃（如图3），算出小车通过上半段路程的平均速度v₂；根据图示数据计算可得v₂=2.17cm/s．
（5）拓展：根据所测量数据s₁，s₂，t₁，t₂，从A点释放小车到C点的过程中，能否表达出小车通过下半段路程BC的平均速度v₃呢？如果能请用s₁，s₂，t₁，t₂表达出来，如果不能请说明理由．

Answer 1

分析 （1）长度的测量工具是刻度尺；
（2）实验室中测量时间的工具是秒表；
（3）根据速度公式求出小车通过斜面AC全程的平均速度；
（4）读出AB的距离和运动时间，根据速度公式求出平均速度；
（5）BC段的距离等于AC段的距离减去AB段的距离，AC段的时间减去AB段的时间即为BC段的时间，根据速度公式求出BC段的平均速度．

解答 解：（1）用刻度尺量出斜面顶端A处大斜面底端C点处的距离s₁；
（2）用秒表测出从A点释放小车运动到C点挡板处的时间t₁；
（3）小车通过斜面AC全程的平均速度v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$；
（4）由图可知，刻度尺的分度值为1mm，以小车的前端为准，A点刻度尺的示数为22.00cm，B点刻度尺的示数为0.30cm，
则s₂=22.00cm-0.30cm=21.70cm，
秒表小盘的分度值是1min，指针在0min和1min之间；大盘的分度值是1s，而大盘指针在10s，因此秒表读数为10s，
所以，v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{21.70cm}{10s}$=2.17cm/s；
（5）BC段的距离s₃=s₁-s₂，BC段的时间t₃=t₁-t₂，则BC段的平均速度：
v₃=$\frac{{s}_{3}}{{t}_{3}}$=$\frac{{s}_{1}-{s}_{2}}{{t}_{1}-{t}_{2}}$．
故答案为：
（1）刻度尺；
（2）秒表；
（3）$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$；
（4）2.17；
（5）小车通过下半段路程BC的平均速度v₃=$\frac{{s}_{1}-{s}_{2}}{{t}_{1}-{t}_{2}}$．

点评 本题考查了平均速度测量的实验，涉及到实验器材的选择和平均速度的计算，关键是刻度尺和秒表的读数，认清测量工具分度值是关键．